Il 20 febbraio in Ucraina è stata osservata una giornata di lutto nazionale ma è anche stato il giorno in cui il bilancio delle vittime degli scontri tra i manifestanti anti-governativi e la polizia è stato più drammatico, 75 persone secondo le statistiche ufficiali. I ministri degli Esteri di tre paesi dell'Ue, Germania, Francia e Polonia continuano la loro azione di mediazione a Kiev, mentre la Russia ha già annunciato che invierà i propri rappresentanti nella capitale ucraina.

Circa il repentino peggioramento della situazione nella giornata del 20, l'Ufficio del presidente ucraino ritiene che la dichiarazione rilasciata dai leader delle opposizioni sulla tregua e sulla ripresa dei colloqui siano stati soltanto un pretesto per prender tempo e mobilitare i propri miliziani. Il Ministero degli Affari Interni ha accusato più volte i membri estremisti delle opposizioni di essere in possesso di armi da fuoco e di aver provocato morti e feriti fra poliziotti e civili. Il pomeriggio del 20 il ministro degli Interni, Vitaliy Zaharchenko, ha firmato un mandato che permette alle forze dell'ordine di portare e utilizzare le armi. Inoltre, secondo quanto riferito dal Ministero degli Interni, circa 70 poliziotti sono stati catturati dagli estremisti e finora nessuno sa dove si trovino. Il Ministero ha quindi annunciato la possibilità di liberarli con la forza.

La mattina del 20, i ministri degli Esteri di Germania, Francia e Polonia sono arrivati a Kiev e hanno prima incontrato i leader delle opposizioni e poi hanno avuto un colloquio di alcune ore con il presidente ucraino, Yanukovic, dopo di che hanno di nuovo parlato con le due parti per cercare un compromesso. Poco prima del primo incontro con Yanukovic, per motivi di "sicurezza" i tre ministri avevano deciso di cambiare il luogo dell'incontro con il presidente, previsto presso il palazzo presidenziale. Nel frattempo il ministro degli Esteri polacco scriveva su Twitter "Fumo, esplosioni e spari circondano il palazzo presidenziale. La sede dei colloqui è stata cambiata e i funzionari sono in preda al panico", ma alla fine l'incontro si è comunque svolto nell'Ufficio del presidente.

Secondo quanto riportato dai media polacchi, che citano alcune personalità informate sui fatti, le due parti hanno discusso della possibilità di anticipare la scadenza del mandato presidenziale, elaborare una nuova costituzione e formare un nuovo governo. La sera del 20 il premier polacco, Donald Tusk, ha riferito che le parti stanno redigendo i documenti della risoluzione che si basano sui risultati ottenuti ai colloqui. Durante l'incontro, Yanukovic ha espresso la volontà di prepararsi in modo adeguato alle elezioni anticipate del presidente e del parlamento, anche se questa informazione non è stata confermata dal governo ucraino. La sera del 20, uno dei principali leader dell'opposizione, Vitaly Klichko, ha commentato dicendo che per il momento non è stato raggiunto alcun accordo sulla soluzione della crisi nel paese. Secondo altre fonti, i tre ministri sono ancora impegnati in difficili negoziati con le parti in conflitto.

Il 20 febbraio il presidente degli Stati Uniti, Barack Obama, e la cancelliera tedesca, Angela Merkel, hanno concordato in un colloquio telefonico di mantenere strette consultazioni sulla soluzione del problema ucraino. Nella stessa giornata il vice portavoce della Casa Bianca, Josh Earnest, ha dichiarato che gli Usa prenderanno al più presto misure e sanzioni contro i responsabili degli scontri in Ucraina. Il Segretario generale dell'Onu, Ban Ki-moon, ha detto che la situazione attuale è frutto delle azioni violente di entrambe le parti e che l'Onu aiuterà l'Ucraina a risolvere la crisi in modo pacifico.

Nel frattempo la Russia ha lanciato un appello alle parti affinché sostengano il regime ucraino, pongano fine agli scontri nel paese e risolvano la crisi attraverso vie legali. Il 20, il ministro degli Esteri russo, Sergei Lavrov, ha accusato l'Ue e gli Usa di utilizzare due pesi e due misure e di addossare la responsabilità degli scontri sul governo ucraino. Lavorov ha affermato che il governo e il presidente dell'Ucraina hanno espresso più volte la loro buona volontà cercando il compromesso con l'opposizione. Il governo ha mantenuto le promesse fatte, ma l'opposizione le ha ignorate. Il portavoce del Ministero degli Esteri russo, Aleksandr Lukashevich, ritiene che tutto ciò che è successo in Ucraina abbia come obiettivo quello di "rovesciare il regime e prendere il potere con la forza" e che la minaccia di sanzioni da parte degli Stati Uniti e dell'Europa contro il governo non sia appropriata alle circostanze, e non farebbe che aggravare le tensioni.

Il 20 febbraio l'addetto stampa del presidente russo, Dmitry Peskov, ha affermato che su richiesta di Yanukovic, Putin ha deciso di inviare a Kiev dei rappresentanti per partecipare alle trattative con le opposizioni. Lo stesso giorno, nel corso di una conferenza sul lavoro di governo, il premier russo, Dmitry Medvedev, ha detto che la Russia continuerà a cooperare nei vari settori con l'Ucraina così come da accordi e a rispettare gli impegni presi a condizione però che il regime ucraino sia conforme alla legge e valido.